低聚糖在功能性食品中的應(yīng)用研究進展

◎ 李 紅

（新鄭市食品藥品檢驗檢測中心，河南 鄭州 451100）

功能性食品作為21世紀食品行業(yè)較為關(guān)注的產(chǎn)品，能夠滿足不同人群對特殊營養(yǎng)品的需求。新型低聚糖作為這些特殊營養(yǎng)品的功能強化劑，無法被上消化道所分解，一般在腸道中發(fā)揮自己獨特的生理功能，進而維持宿主機體健康。本文詳細論述了低聚糖的生理功能及其在功能性食品中的應(yīng)用進展。

1 低聚糖所具備的生理功能

1.1 調(diào)節(jié)腸道菌群，維持腸道環(huán)境

人體腸道生態(tài)環(huán)境良好對人體健康有一定的影響，不良的生活方式和飲食習(xí)慣容易導(dǎo)致腸道環(huán)境中毒素積累，致使腸道內(nèi)的生態(tài)環(huán)境受到破壞。人體腸道內(nèi)的雙歧桿菌數(shù)量越多，對人體越有益。低聚糖在經(jīng)由人體吸收后，可選擇性地刺激一些益生菌的增長，如雙歧桿菌和乳酸菌等，從而抑制腸道內(nèi)腐敗菌的生長，改善腸道微生態(tài)，預(yù)防結(jié)腸直腸癌等病癥。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，由于雙歧桿菌利用低聚糖代謝產(chǎn)生了大量醋酸和乳酸等短鏈脂肪酸，可促進腸道蠕動、增加糞便濕潤度，如果每天攝入功能性低聚糖6～12 g，一周內(nèi)有明顯的抗便秘效果[1]。

1.2 加強小腸內(nèi)礦物質(zhì)元素吸收

截止2020年12月，中國居民營養(yǎng)與健康現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)中明確提出，人群微量營養(yǎng)元素缺乏是我國城鄉(xiāng)居民普遍存在的問題。以貧血為例，我國18歲及以上居民貧血率為8.7%，6～17歲兒童青少年貧血率為6.1%，孕婦貧血率為13.6%，而貧血主要是因為缺乏微量元素鐵引起的。我國居民膳食結(jié)構(gòu)不合理，水果、豆及豆制品、奶類消費量不足。提高我國現(xiàn)有膳食中礦物質(zhì)成分水平，也是增強人體鈣、鐵等礦物質(zhì)吸收的重要措施。功能性低聚糖不易被口腔和胃中含有的酶類物質(zhì)分解，因而可直接進入到腸道內(nèi)。腸道內(nèi)的雙歧桿菌和乳桿菌等益生菌能夠利用低聚糖進行代謝產(chǎn)生有機酸，降低腸道內(nèi)的pH，從而提高鈣、鎂、鐵等礦物質(zhì)的溶解性和人體吸收率。同時還可降低β-葡萄糖苷酶在人體腸道內(nèi)的活性，減少其在人體腸道內(nèi)產(chǎn)生更多有害毒物，促使人體盡快排出體外[2]。

1.3 增強機體免疫和抗癌能力

人體免疫系統(tǒng)不僅包括免疫器官和免疫細胞，同時還包括免疫組織以及免疫分子等[3]。經(jīng)由相關(guān)學(xué)者研究證實，低聚糖作為外援抗原的佐劑，能夠減緩人體對這些抗原的吸收，有效增強人體抗體。部分低聚糖具備提高免疫藥物以及抗原免疫的能力，增強人體體系以及細胞的免疫作用。衛(wèi)生部食品衛(wèi)生監(jiān)督檢驗所微生物室通過對動物和人體服用大豆低聚糖的觀察試驗，證實服用大豆低聚糖可使有益菌的數(shù)量明顯增加、有害菌數(shù)量明顯減少，從而改善公眾營養(yǎng)健康，提升機體免疫能力，降低胃腸道癌癥發(fā) 生風險。

1.4 降低膽固醇和血壓值

低聚糖能促進人體腸道內(nèi)雙歧桿菌的生長，雙歧桿菌的代謝物可與膽酸結(jié)合使其游離出來，抑制膽固醇的合成，膽汁酸可與膽固醇結(jié)合，隨糞便排出體外，進而有效降低血脂[4]。有相關(guān)研究表明，人體心臟舒張壓高低與糞便中的雙歧桿菌數(shù)占總數(shù)的比率呈現(xiàn)明顯的負相關(guān)，因此功能性低聚糖能有效降低血壓。

2 低聚糖在功能性食品中的應(yīng)用研究

2.1 在嬰幼兒配方食品中的應(yīng)用

每100 mL母乳中含有7 g碳水化合物，其中90%為乳糖，其余則為寡糖。寡糖是由2～10個單糖分子聚合形成的直鏈和支鏈低聚糖，這類物質(zhì)在人們的口腔和小腸中不能被消化分解，只能通過大腸內(nèi)的菌群代謝被利用。因此，母乳中存在有利于幼兒腸道有益菌群繁殖的寡糖，幫助幼兒建立良好的腸道生態(tài)環(huán)境和后天免疫系統(tǒng)。而部分不能吃母乳的嬰兒，可在其食用的嬰幼兒配方食品中添加低聚糖，以替代母乳中寡糖的作用。

在目前的嬰幼兒配方食品的相關(guān)研究中，低聚糖作為功能性食品添加劑，主要被應(yīng)用到以牛奶為基礎(chǔ)的配方奶粉和食品中，如嬰幼兒營養(yǎng)產(chǎn)品美贊臣所推出的產(chǎn)品中含有獨特的益生元組合PDX GOS，模擬母乳低聚糖的作用，有助于嬰幼兒成長。

2.2 在老年人配方食品中的應(yīng)用

中國正在逐漸進入老齡化時代，而由于年齡原因，老年人身體機能會出現(xiàn)衰老現(xiàn)象，器官機能下降，尤其是消化吸收、代謝功能、排泄功能及循環(huán)功能減退。同時因為缺鈣，會出現(xiàn)牙齒問題，還易患骨質(zhì)疏松癥。低聚糖作為益生因子，能夠有效調(diào)節(jié)腸道菌群，改善腸道微生態(tài)環(huán)境，以低聚糖作為食品配料能夠提升老年人配方食品的功效。

低聚糖被發(fā)酵后會產(chǎn)生有機酸，促進鈣質(zhì)在大腸內(nèi)的吸收，增加老年人膳食中鈣質(zhì)的吸收率。同時促進腸道蠕動，改善老年人的排泄及循環(huán)功能，從而降低患病幾率，延緩人體衰老。MONTILLA等人專為老年人研究了一種可控制半乳糖含量的含有低聚半乳糖的老年人奶粉，以緩解老年人的乳糖不耐受癥狀[5]。

2.3 在孕產(chǎn)期食品中的應(yīng)用

部分孕婦因孕期體重沒有得到良好的控制，容易發(fā)生妊娠高血壓和妊娠期糖尿病，或出現(xiàn)因巨大兒導(dǎo)致難產(chǎn)，產(chǎn)后出血及新生兒窒息的情況。另外，孕婦血糖高，嬰兒大腦會受到損害，孕婦適當性攝入低聚糖可有效緩解上述現(xiàn)象。低聚木糖的甜度很低，對pH值（pH=2.5～7）及熱（100 ℃）的穩(wěn)定性較好，在酸性條件下基本不分解，被廣泛應(yīng)用于酸奶及乳酸菌飲料中。血糖偏高的孕婦可以食用含有低聚糖的原味酸奶，其中含有7%的糖、乳蛋白質(zhì)和乳酸等壓制血糖反應(yīng)的成分，可減緩餐后血糖上升速度。在孕產(chǎn)期食品中適當添加低聚果糖，可以為腸道的益生菌提供能量，促進孕婦腸道健康，保證孕婦孕期能夠很好地吸收各類營養(yǎng)[4]。

2.4 在減肥保健食品中的應(yīng)用

在部分無糖產(chǎn)品中，往往含有糖醇、低聚糖及高倍甜味劑等，它們擁有一定甜味口感，不會影響血糖的升高，進而減少食用者對熱量的攝入。膳食纖維中的可溶性膳食纖維包括功能性低聚糖，功能性低聚糖作為一種無殘留、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無毒、無害、無副作用的綠色添加劑，對動物機體腸道菌群調(diào)節(jié)作用效果顯著。低聚糖能量低，可作為食品甜味劑應(yīng)用到減肥保健食品中，通過減少人體能量攝入，促進脂肪代謝釋放能量，以供人體正常工作活動所需，進而達到減肥的目的。目前，市面上已經(jīng)出現(xiàn)了一些添加一定量低聚糖的咀嚼片、飲料以及糖果等減肥保健食品。

2.5 在調(diào)節(jié)血脂的保健食品中的應(yīng)用

日常所食用的豆科植物中含有大量的大豆低聚糖物質(zhì)，這些物質(zhì)能夠增加高密度脂蛋白的含量，降低血清中的膽固醇和甘油三酯物質(zhì)，還有降低血壓、預(yù)防便秘、保護肝臟的作用，可應(yīng)用于降血脂的保健食品中。目前對低聚糖的動物實驗表明，大豆低聚糖有一定的抗癌作用，因此可對其抗癌效果給予一定的期望。

3 結(jié)語

低聚糖作為功能因子，被廣泛應(yīng)用到各類食品配方中，從而滿足人們對飲食健康的各種需求?？萍夹畔⒌陌l(fā)展促使人們對低聚糖的研究不再局限于雙歧桿菌的功能方面，開始對低聚糖的抗癌、降脂、降糖等方面開展研究。低聚糖在食品以及保健食品領(lǐng)域有非常廣闊的發(fā)展前景，可將低聚糖應(yīng)用于功能性食品中，結(jié)合醫(yī)學(xué)、營養(yǎng)學(xué)以及食品科學(xué)等各類學(xué)科研發(fā)新型功能性食品。